在壓力計量校準中,壓力介質作為物理媒介不僅傳遞壓力,同時也向計量器具提供自身壓力參數,從而建立了壓力校驗儀、壓力標準器及被計量對象的物理聯系,使壓力計量校準成為可能。與此同時,也提出了選擇壓力介質的依據要求,主要體現在壓力、溫度、密度、粘度等物理參數方面。
然而,實際工作中,壓力介質往往含有某些油污雜物,盡管定期過濾或頻繁更換,仍不能完全去除,使壓力計量校準受到不利影響。因而,去除油污雜物污染,已成為對壓力介質的另一要求。也成為壓力計量校準工作的一種需求。
為滿足這一需求,近年來,我們對去除壓力介質污化進行了研究。提出了在壓力計量校準系統中實時過濾油污雜物的解決方案,并研制了多種形式的壓力過濾器,較好地解決了壓力介質污化的影響問題。
1 壓力介質污化分析及影響壓力
計量校準系統中,壓力介質作為壓力校驗儀的一部分,其壓力媒介作用主要體現在:
(1)壓力介質與壓力計量校準系統(壓力校驗儀、壓力標準/校準器)的聯系;
(2)壓力介質與被檢計量器具的聯系。壓力介質的媒介聯系,雖然滿足了壓力傳遞的要求,但是也建立了受油污雜物污化的途徑。就壓力計量校準系統而言,只要同時選用調節結構合理,制作工藝講究,潔凈工藝(去油污化學潔凈、超聲波潔凈)水平高,不易產生磨損的壓力校驗儀和壓力標準/校準器;遵循計量校準操作規范的要求,定期過濾潔凈或頻繁更換壓力介質,通常,這一途徑的污化作用并不顯著。由此可見,壓力介質與被檢計量器具的聯系,是壓力介質可能遭受油污雜物污化的途徑。這一途徑的污化具有隨機性和實時性。
例如,壓力儀表在工業現場使用中,連接安裝在壓力測量管路上,而管路內所含有油污雜質等污物,往往會隨同工況介質的流動或壓力波動,混入到壓力儀表的引壓接頭或壓力元件通路中,使儀表受到污物阻塞或堵塞。
壓力儀表在現場拆卸后,如不清洗或清洗不潔凈,再連接到壓力計量校準系統,對其計量校準時,污物還會隨同壓力波動,進入壓力計量校準系統中,從而污染壓力介質。這一污化途徑的作用結果,又帶來了阻塞壓力標準/校準器、堵塞或阻塞壓力管路、磨損或劃傷造壓/調壓機構、磨損或劃傷密封機構,使計量校準系統不能正常工作,甚至直接損壞等問題,使壓力計量校準受到不利影響。所以,去除壓力介質污化的影響,主要是實時去除被檢計量器具污化途徑的油污雜物。而這可采用分離油污雜物的過濾器來實現。由此分析入手,我們所研制的過濾器,可濾除被檢計量器具中的油污雜物,將油污雜物及時排泄分離。還可濾除進入壓力標準/校準器的壓力介質中可能含有的油污雜物。兼顧過濾器的多種應用方式,規定了過濾器的參數和性能。
2 過濾器參數和性能
在壓力檢測中,壓力介質主要分為氣體和液體介質,根據工作壓力選擇壓力介質。油污是氣體介質的主要污染物;而污垢、雜質則是液體介質的主要污染物。因此,壓力介質不同,工作壓力不同,對于過濾器研制與選用有所區別。主要有以下參數和性能要求。
(1)過濾精度
過濾精度表明對氣體或液體介質中污物不同尺寸顆粒的濾除程度。介質不同,過濾精度選擇要求也不同。同時還要兼顧過濾器的應用場合,選擇不同過濾精度的過濾器。過濾精度為1～200μｍ,濾除顆粒雜物通常選用40μｍ過濾精度。
(2)排垢能力
排垢能力主要反映對過濾物的排泄能力。排垢能力與操作過程的次序有關,只要滿足操作,過濾器就應具有充分的排垢能力。
(3)納垢容量要求
納垢容量主要反映過濾腔對其中過濾物數量的足夠容納能力,從而保證在足夠長的時間內,無須拆洗過濾器。納垢容量與油污雜質含量及排泄有關,在保證及時排垢的前提下,納垢容量一般要大于過濾物數量。
(4)過濾強度
過濾強度是過濾器所具備的抗壓力介質沖擊的過濾能力。研制和使用選擇時,要求過濾強度大于工作壓力。
(5)抗腐蝕能力
抗腐蝕能力是過濾器在足夠長的時間內,所具備的抗污垢雜物腐蝕的過濾能力。一般選用耐腐蝕材料來增強抗腐蝕性能。
(6)便拆卸能力
便拆卸能力是考慮到過濾腔容納污垢雜物拆洗更換方便而提出的性能要求。研制時給以精心設計考慮,能夠方便拆洗。
3 過濾器的應用
(1)采用過濾器的被檢計量器具
用于壓力計量校準時,被檢計量器具采用過濾器,可有效防止自身存留的污垢雜物流入計量校準系統中,污染壓力介質,并要求過濾精度高。
用于現場壓力檢測時,被檢計量器具作為檢測儀表采用過濾器后,主要防止現場管路中的污垢雜物流入儀表中,造成儀表堵塞或阻塞。
此時,則要求過濾精度低。被檢計量器具所包含的壓力表、變送器、傳感器、壓力控制器等均可選配過濾器。
(2)采用過濾器的壓力標準/校準器
數字壓力計、數字壓力校驗儀、精密數字壓力表、精密壓力表等壓力標準/校準器,用于現場壓力計量校準時,采用過濾器后,可防止現場管路中的污垢雜物流入其中,造成壓力標準/校準器堵塞或阻塞。此時,則要求過濾精度低。
用于常規計量校準時,采用過濾器,可有效防止壓力介質中的污垢雜物流入,造成堵塞或阻塞。并要求過濾精度高。
(3)采用過濾器的壓力管路連接器
多通壓力連接器在壓力連接處采用過濾器,形成專用的壓力過濾連接器,能有效防止引壓過程中的污垢雜物流入多通管路,可用于壓力校驗儀或計量校準系統中。
(4)采用過濾器的液體貯存器
液體貯存器中采用過濾器,可將泄壓釋放至貯存器液體中的污垢雜物過濾分離,保證壓力介質循環使用時滿足潔凈要求。
(5)采用過濾器的壓力校驗儀
以上采用過濾器產品連同加壓/調壓機構的集成應用,即構成了采用過濾器的壓力校驗儀或壓力計量校準系統。它要求過濾精度高,能有效濾除各種油污雜物,是壓力計量校準中較為完善的技術解決方案。
4 結論
綜上分析可見,在壓力計量校準中,過濾器能濾除壓力介質中的油污雜物,起到了一種保障作用,而作用的重要性不容忽視。
我們提出了過濾器應用的參數和性能,提出了多種形式的過濾器應用方案,引導和解決壓力計量校準中的實際需求,不僅強調了這一需求的重要性,同時也表明了這一需求的多樣化或普遍性。由此可以預見過濾器應用推廣的實際意義和普遍意義。深信,隨著過濾器應用方案的逐步實施,對過濾器性能的不斷完善,過濾器的實際重要作用也將會愈加突顯。
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